右撇子和多毛基因

几十年来，有一件事一直困扰着生物学家，那就是人类——甚至是我们数万年前的穴居祖先——在大多数情况下更喜欢使用右手。但是只有我们这样做，还是我们的近亲也表现出了手偏向的迹象?与克里斯·史密斯对话，凯·卡斯帕…

凯:我们想知道灵长类动物的利手性是如何进化的，对吧?因为我们人类有非常独特的惯用手模式，没有人真正知道这些模式是如何出现的。因此，通过观察不同的灵长类物种，我们希望我们能得到一些线索，了解我们物种的特殊手性是如何产生的。

克里斯:当我们观察人类的时候，不只是少数人是手握的，而是非常非常倾斜的，不是吗?大约90%的人都是右撇子。那么，从进化角度来看，这与我们最近的亲戚相比如何呢?嗯哼。<肯定>，从那个角度看它是什么样子的?

凯-其实很不一样。就像你说的，我们人类有这种极端的右撇子倾向已经有很长时间了;它存在于所有不同的人群中。所以你可以看看城市化社会的狩猎采集者，甚至是我们与黑猩猩和倭黑猩猩最近的亲戚。如果你看一下，我们只有50%的人是右撇子。右撇子仍然是最大的一部分，很少有左撇子和相当多的模棱两可的人，他们没有强烈的手偏好。这对我们人类来说似乎很陌生，但在许多非人类灵长类动物中却很常见。

克里斯:你是怎么得出这个结论的?当你在做这项工作的时候，你是如何收集数据，然后对我们的近亲进行非常全面的研究的?

凯，我们想找个测试。所以很多不同种类的猿和猴子都能做的一项任务就是有一个标准的调查文献。我们遇到了这个所谓的管道任务，它非常简单。你有一个小管子，里面装满了灵长类动物喜欢的食物刺激。然后你当然会看到，动物会抓住一只手的管子，而另一只手会取回食物。如果你观察它，你可以做统计并找出在个人层面上是否存在对右撇子或左撇子的显著偏见。当你对一些个体进行测试时，当然你可以对整个种群进行测试，通过走访不同的动物园，我们收集了很多不同物种的样本，然后可以利用这些数据来真正打开系统发育的视角。所以我们浏览一下灵长类动物的家谱，可以看到，物种A有特定的手部偏好模式，物种B有另一种。在这个汇编中，我们当然也可以把人类放在这个进化框架中。

Chris -你把数据呈现成一个大的图表，其中一条线代表了人口的手握程度，其他的方框代表了他们的大脑大小，等等。这是一种很好的展示方式，但它确实表明，人类是靠自己的，绝大多数人口都向一个方向倾斜，而其他所有不同物种的人，似乎都大致在中间。所以这就证明了我们身上发生的一切都发生在我们从其他群体中分离出来之后。

Kai:是的，这是这篇论文的主要结论之一，我们人类确实是独一无二的，并不是在手部偏好的强度上。这意味着如果我们观察一个个体，不管是人类个体还是猴子个体。因此，如果一个人是右撇子或左撇子，我们都会一致地使用这只手。同样的情况可能也适用于各种猴子和一些猿类，但真正不寻常的是这种群体水平的偏见，如果我们观察人类，我们会发现右撇子的比例过高。这似乎是独一无二的，一定是我们的血统中独一无二的东西导致了这些手部偏好模式的出现。

克里斯:多年来，当你问研究人员，你认为为什么会有这种用手的偏好时，他们会稍微挥一挥手，原谅这个双关语，他们说这是因为人类大脑的左半球占主导地位，那是语言的地方。对我来说，这只是把问题推到后面，因为这就引出了一个问题，为什么语言在大脑的那一边?为什么这个半球占主导地位?你怎么看根据你在动物谱系中所看到的并没有这种关系，你个人认为这意味着我们在90%的时间里都倾向于用右手。

凯-老实说，我也不知道。这项研究的重要之处在于我们挑战了许多在研究界盛行的观点，对吧?例如，一个物种的生活方式，无论它是生活在树上还是生活在地面上，都与这些手部偏好模式有关。所以不管它是否使用工具，有一个很有影响力的假设声称工具的使用是手偏好的主要驱动因素。但是我们研究了不同的使用工具的物种和其他不习惯使用工具的物种。我们没有发现任何差异。但我们的数据不允许我们提出另一种假设。所以我认为你可以批评过去提出的所有不同的方法，但我们仍然没有找到真正推动我们物种这种右撇子进化的关键。

Chris -通常当我们想知道为什么我们会做某件事或者为什么我们会以某种方式看待某件事或者某件事以某种方式运作的答案时，我们会求助于进化，因为我们可以看到它是如何渐进地发生的或者它给了我们线索。这种生活方式因素与这种行为有关，也就是你刚才所说的树上生活或地面生活，对吗?是的。所以如果我们不能深入研究灵长类动物的历史来找到答案，如果我们看看灵长类动物以外的动物，如果我们看看其他动物。<肯定>，现在我知道这超出了你在这里考虑的范围，但是有没有动物和我们一样有群体水平的偏手性偏见，这可能会给我们提供线索，告诉我们为什么我们是这样的?

Kai:当然也有非灵长类动物，非灵长类哺乳动物也有强烈的用手偏好，而且在种群水平上也有明显的用手偏好。所以地面生活的袋鼠，奇怪的是，这些动物有很强的右撇子倾向。有一种假设是，陆地上的生活方式导致了这一点，以及用两条腿走路。我们也有来自某些鸟类的证据，比如鹦鹉，它们有很强的肢体偏好。当然，我们这里说的不是手，而是脚。但是，是的，原则上，这些离我们更远的动物群体可能会在未来给我们一些提示。

我们的肠道里充满了微生物;事实上，有人说我们是自己身体的乘客，在细胞数量上，我们自己的微生物群比我们多。我们知道这些微生物对身体健康至关重要。它们获取并释放食物中的微量营养素，这是我们无法做到的;它们抑制病原体的生长;它们参与免疫系统的调节，甚至与神经系统对话。近年来，我们也意识到它们甚至可以为我们的饮食排毒，在潜在的毒素被吸收之前就把它们分解掉。其他动物也不例外，包括不起眼的蜜蜂。在接受克里斯·史密斯采访时，德克萨斯大学奥斯汀分校的埃里克·莫塔(Erick Motta)一直在研究蜜蜂微生物群如何利用甚至武器化潜在的饮食毒素，比如蜜蜂从杏仁花粉中获取的含氰苦杏仁苷，来对抗寄生虫……

埃里克:我研究有益的微生物，我用蜜蜂作为模型来研究它们是如何发挥作用的。基本上可以分解饮食中的成分，这些成分有时对动物有毒。这似乎是我们从饮食中摄取的某些特定植物毒素的情况。

蜜蜂特别容易受到这种影响吗?

埃里克:是的，这是个很好的问题，因为我们不知道一旦它们代谢了这些毒素会发生什么。我研究了蜜蜂在环境中可能遇到的一种毒素。它的名字叫苦杏仁苷。这是一种在杏仁中发现的植物毒素。苦杏仁苷本身是无毒的，但当它被分解，被代谢时，它会释放出一种特定的有毒分子，对动物产生有害影响。

克里斯-这是制造氰化物的前体，对吧，杏仁产生的苦杏仁苷?是的。然后你做了什么来研究它是如何在肠道中产生的?

埃里克:我们用的蜜蜂肠道里没有微生物。所以为了调查蜜蜂是否在这种降解过程中发挥了作用，我们有两组主要的蜜蜂，一组，蜜蜂，它们的肠道里基本上没有任何微生物。而另一组，我们让它们通过与蜂巢里所有的蜜蜂互动来获得这些微生物因为这就是它们通过社会互动获得这些微生物的方式。我们让它们接触这种植物毒素，看看它在肠道中是如何代谢的。我们发现，只要微生物存在，我们就不会检测到中间产物:苦杏仁苷降解的副产品，就像我们在蜜蜂身上看到的微生物一样。

Chris -这是否说明蜜蜂做了一些分解而微生物做了其余的分解然后它们除去了那些可能有毒的中间产物?微生物在做这项工作，如果没有微生物，蜜蜂就会被那些累积的降解产物所毒害?

埃里克:是的，所以它是朝着这个方向发展的，但我们不知道这些副产品的毒性有多大。所以现在我们所知道的是微生物，它们可以完全代谢苦杏仁苷，它可以释放氰化氢，这是一种有毒分子。但根据接触水平，他们从苦杏仁苷中摄入的量，这似乎并没有产生有害影响。所以我们相信可能还有其他因素在起作用，这意味着这些有毒分子被释放出来，它们可能会帮助这些寄生虫对抗特定的寄生虫，因为其他研究表明，当蜜蜂以苦杏仁苷为食时，实际上它们的肠道里没有太多寄生虫增殖。

Chris -但是在没有微生物的情况下，如果蜜蜂把它分解成中间产物，中间产物会发生什么呢?它会累积起来吗?会毒害蜜蜂吗?是的，所以它确实需要微生物来清除它。是这样吗?

埃里克-是的，所以只要没有微生物，一些特定的中间产物，它们就会积累起来，但我们不知道它们的毒性有多大。这可能是一个注意力集中的问题。因此，如果它在肠道中积累，可能会给蜜蜂带来一些有害的影响。但这值得进一步调查。

Chris -这很有趣，不是吗，因为蜜蜂基本上是用微生物来分解可能有毒的东西，把它们从中间体的潜在毒性作用中拯救出来，在这个过程中把它武器化，以摆脱另一种讨厌的东西!

埃里克-是啊，没错。是的。所以有时很难预测代谢毒素的后果，因为副产品可能毒性更大，也可能无毒。所以这只是肠道中产生的物质和浓度的问题。在这种情况下，我们所知道的是宿主和微生物，它们都在整合苦杏仁苷中发挥作用，这导致了氰化氢的产生。一开始我们认为这对蜜蜂是不好的，但似乎基于它们在给杏树授粉时暴露的水平，事实并非如此，因为它们仍然会去那里，实际上蜜蜂是杏树的唯一传粉者。所以这就是为什么会发生这种情况，我们相信这有潜在的好处，特别是在寄生虫预防方面，但这还需要证实。